Apkures reģistri: konstrukciju veidi, parametru aprēķins, montāžas īpatnības

Pastāv milzīgs daudzums dažādu pēc konstrukcijas un izgatavošanas materiāla bateriju dzīvojamo un nedzīvojamo telpu apkures sistēmām. Bet apkures reģistri starp tām izceļas ar savu augsto siltumatdeves efektivitāti un pašmontāžas vienkāršību.

Ārēji un konstruktīvi šīs siltummaiņas ierīces atgādina parastos dvieļu žāvētāju spolītājus, bet pēc izmēriem tās ievērojami pārspēj vannas istabu analogus.

Mūsu iesniegtajā rakstā detalizēti izanalizēti apkures reģistru veidi, kā arī apskatīsim šāda aprīkojuma uzstādīšanas īpatnības.

Apkures reģistru veidi no caurulēm

Apkures reģistrs ir klasisks siltummainis "ūdens-gaiss". Vairumā gadījumu tas tiek izgatavots no gludsienu metāla caurules. Pēdējā var būt viena vai vairāku cauruļvada segmentu rindas veidā, kas novietoti horizontāli viens virs otra. Turklāt sastopamas atsevišķas konstrukcijas ar spurainošanu.

Apkures ierīce, kas izgatavota tikai no gludsienu caurules, ir vieglāk mazgājama regulāru uzkopšanu laikā. Uz tās nav plākšņu ribu vai šauru vietu, kuras ir grūti noslaucīt ar lupatiņu. Rezultātā uz šāda reģistra neveidojas "kolonijas" no putekļiem un netīrumiem. Šajā ziņā tas ievērojami pārspēj pašlaik plaši izplatītos paneļu-sekciju radiatorus.

Parasti apkures reģistrus uzstāda garāžās, noliktavās, darbnīcās, slimnīcās un skolās – tas ir, telpās, kurās paaugstinātas prasības ugunsdrošībai un sanitārajai drošībai.

Pēc siltumenerģijas atdeves efektivitātes un apkures izmaksām cauruļveida reģistrs neatpaliek no parastajām baterijām, un bieži vien to pārspēj. Kopējā siltumpārneses virsmas platība abos gadījumos ir aptuveni vienāda, tikai aplūkojamajā ierīcē siltumnesējs plūst pa platu kanālu.

Hidrauliskā pretestība šajā situācijā ir ievērojami zemāka nekā standarta radiatorā no vairākām paneļu sekcijām. Un tas tieši ietekmē enerģijas patēriņu ūdens sūknēšanai pa šādu apkures kontūru.

Veidi pēc konstrukcijas formas

Ārēji apkures reģistrs neizskatās pārāk elegants. Toties tas ir lēts un vienkāršs izgatavošanā. Un, ja pieliek nedaudz pūļu, tad šādu sildītāju-siltummaini pilnīgi iespējams iederināt pat dzīvojamās telpas interjerā.

Vietējās lauku mājās vēl nesen šāda apkures sistēmas versija tika izmantota gandrīz visur. Padomju laikos paneļu sekciju radiatori nebija nopērkami, bet platu cauruli sagādāt nebija tik grūti.

Tālāk bija nepieciešams tikai metināšanas aparāts. Iegūtais cauruļu sildītājs ar ūdens siltummaini malkas krāsns iekšpusē tiek savienots ar metināšanu elementāri un ātri. Vairāk par radiatoru nomaiņas tehnoloģiju ar gāzes metināšanu lasiet tālāk.

Jo tuvāk malai sekciju reģistrā atrodas vertikālie cauruļvadi, jo augstāka ir ierīces siltuma atdeve – ūdens horizontālo cauruļu galos atjaunojas lēnāk nekā vietās ar tiešu siltumnesēja plūsmu.

Visi apkures reģistru veidi iedalāmi divās grupās:

1. Sekciju reģistri.
2. Spoles (S veida).

Pirmajā gadījumā horizontālās caurules savā starpā tiek savienotas ar šķērsvirziena cauruļvadiem, kuriem ir mazāks šķērsgriezums, bet otrajā – ar tāda paša diametra lokiem.

Abi varianti paredz lielu metināšanas darbu apjomu. Spoles tipa ierīci var izgatavot arī, saliekot vienu cauruli. Tomēr ne katru liela diametra tērauda cauruli var šādi izliekt. Daudz vienkāršāk ir ņemt gatavus lokus un piemetināt tos pie reģistra horizontālajiem segmentiem.

Ierīcē ar savienojumu „vītne” (cauruļvadi atrodas pārmaiņus labajā/kreisajā pusē) nav zonu ar aukstu siltumnesēju; ūdens šeit pakāpeniski iziet cauri visām caurulēm.

Savienojot sekciju reģistra horizontālos posmus ar savienojumu „kolonna”, šķērsvirziena cauruļvadi tiek iemetināti abos galos. Siltumnesēja cirkulācija šādā apkures ierīcē notiek pēc paralēlas shēmas. Rezultātā atsevišķas zonas tajā var nesaņemt pietiekami daudz siltuma. Karstais ūdens vienkārši noplūst uz apakšējo segmentu, pirms tas sasniedz tālāko galu.

„Vītnē”, kur siltumnesējs iziet cauri visiem reģistra posmiem, šādas problēmas nerodas. Šajā ziņā šis reģistrs daudzējādā ziņā atgādina spoli. Tikai ūdens tajā no ieejas līdz izejai no radiatora plūst pa dažāda šķērsgriezuma caurulēm.

Spoles var būt ar vairākiem līkumiem; šādā gadījumā, lai nostiprinātu konstrukciju, vairākās vietās bieži tiek ievietoti šķērseniski ieliktņi no leņķa tērauda vai bieza stieņa.

Ja gatavu loku S veida reģistram nav pie rokas, labāk pašiem izgatavot sekciju ierīci. Vienmērīgi izliekt liela šķērsgriezuma cauruli bez īpaša aprīkojuma ir ārkārtīgi grūti. Praktiski vienīgais variants ir uzkarsēt metālu ar gāzes metināšanu un uzmanīgi to saliekt. Taču šeit pastāv risks, ka caurules sienas zaudēs izturību.

Pie sekciju veida pieder arī reģistrs ar sānu kolektoru pāri. Tie tiek izgatavoti no tāda paša diametra caurules kā galvenie posmi, pildot šķērsvirziena cauruļvadu funkciju. Šajā gadījumā ūdens pārvietojas nevis no augšas uz leju, bet gan no kreisās puses uz labo (vai otrādi).

Varianti pēc izgatavošanas materiāla

Visbiežāk mājas meistari pašu rokām izgatavo apkures reģistrus no tērauda caurulēm. Galvenās šī varianta priekšrocības – lētums, materiāla pieejamība un relatīvā metināšanas vienkāršība.

Papildus apaļajai caurulei apkures reģistru var izgatavot arī no tās profilētā analoga – hidrauliskā pretestība būs nedaudz atšķirīga, bet ne vairāk.

Rūpnīcā reģistri tiek ražoti no:

• tērauda;
• alumīnija;
• no vara;
• no čuguna.

Siltumatdeves un izturības ziņā līderis ir vara variants. Bet lielos izmēros šāds sildītājs izmaksās diezgan lielu summu. Alumīnija ierīce tam piekāpjas siltumvadītspējas rādītājos, bet ir ievērojami lētāka.

Visizplatītākais un lētākais apkures reģistru veids ir tērauda. Tomēr tas ir arī visneefektīvākais variants siltuma pārnesē no ūdens uz gaisu no visiem, ko pārdod siltumtehnikas veikalos.

Siltumvadītspējas koeficients dažādiem tēraudiem svārstās robežās no 45–48 W/(m*K). Čugunam tas ir ap 60, alumīnijam 200–240, bet varam ap 400 W/(m*K). Tērauds šajā tehniskajā parametrā visiem zaudē.

Izvēloties tērauda caurules, priekšroka jādod oglekļa tērauda izstrādājumiem, tie ir visizturīgākie un visnoturīgākie pret augstām temperatūrām.

Čuguns un alumīnijs parasti tiek izmantoti tikai rūpnīcu reģistru ražošanā. Pašu rokām amatniecības apstākļos šos metālus metināt ir pārāk sarežģīti. Tas pats attiecas uz nerūsošo vai cinkoto tēraudu, tāpēc labāk neņemt caurules no šiem materiāliem. Tās ir grūtāk metināt, un to siltumatdeve ir zemāka nekā parastajam melnajam analogam.

Ja ir pieredze vara virsmu metināšanā, izgatavot reģistru no šādām caurulēm nav pārāk sarežģīti. Augsto siltumpārneses rādītāju dēļ tās var izvēlēties ar mazāku diametru nekā izvēloties tērauda variantu. Tādā veidā apkures ierīce izmaksās lētāk.

Tomēr varam šeit ir nopietns trūkums – nepieciešamība pēc neitrāla un tīra siltumnesēja. Ja apkures sistēmā cirkulē “netīrs”, ar piemaisījumiem ūdens, tad par ilgu šāda akumulatora kalpošanas laiku var aizmirst.

Līdzīga problēma bieži vien rodas arī tāpēc, ka sistēmā ir elementi no vara nesaderīgiem metāliem. Ja netiek paredzēti vairāki preventīvie pasākumi, elektroķīmiskās korozijas dēļ šāds reģistrs kalpos neilgi.

Ierīces ar iebūvētu sildelementu

Standarta reģistra variants paredz tā pieslēgšanu centralizētas sistēmas apkures caurulēm vai ar ūdens sildīšanas katlu. Bet ir arī pilnībā autonomas ierīces. Vienā no apakšējām caurulēm tajās ir iebūvēts sildelements, kas tiek barots no elektrotīkla 220 V.

Pēc konstrukcijas un darbības principa TEN reģistrā ir parasts elektriskais ūdens sildītājs, kas darbojas no tipiskas vienfāzes kontaktligzdas.

Ūdeni sildošā elementa jauda var svārstīties robežās no 1 līdz 6 kW atkarībā no siltummaiņa iekšējā tilpuma. Šāda apkures ierīce bieži tiek komplektēta ar cirkulācijas sūkni, lai siltumnesējs sasniegtu visas tā daļas.

Šādu autonomu reģistru bieži izmanto kā papildu siltuma avotu, kas tiek ieslēgts tikai stiprā salā. Ja ārā nav pārāk zema temperatūra, telpas apkure tiek nodrošināta no vispārējās apkures sistēmas. Papildus ūdenim elektriskajā reģistrā ir iespējams ieliet antifrīzu.

Mūsu mājaslapā ir raksts, kurā mēs detalizēti aprakstījām izvēles īpatnības un pieslēgšanas smalkumus TEN radiatoriem. Sīkāk – pārejiet pa saiti.

Sildītāja konstrukcijas aprēķins

Vispirms jāaprēķina nepieciešamā siltuma jauda konkrētai telpai.

Saskaņā ar noteikumiem šāds siltumtehniskais aprēķins jāveic, ņemot vērā:

• ārējo sienu platību un virzienu (dienvidu saules virzienā vai nē);
• apsildāmās telpas kubatūru;
• maksimāli iespējamo negatīvo temperatūru līmeni reģionā;
• uz āru vērsto sienu siltumizolācijas pakāpi;
• apakšā un/vai augšā esošas vēl vienas apsildāmas telpas esamību;
• uzstādīto logu skaitu, kvadrātūru un veidu;
• tieši uz ielu atveramu durvju esamību/neesamību.

Būvnormatīvi iesaka pat ņemt vērā ziemā valdošo vēja rozi. No vēja puses sienai siltuma zudumi ziemas periodā būs noteikti lielāki.

Vienkāršoti telpai ar griestu augstumu apmēram 2,7 metri nepieciešamo siltuma jaudu aprēķina, reizinot telpas platību ar 100 W

Ja telpā griesti atrodas 3 metru vai augstākā līmenī, tad vienkāršotam aprēķinam apsildāmās telpas kubatūra jāreizina ar 34 vai 41 W. Pirmais koeficients ir ķieģeļu ēkām, bet otrais – dzelzsbetona būvēm.

Sareizināt pāris skaitļus nav grūti. Bet skaidri jāapzinās, ka šādi nosacīti aprēķini var būt ļoti tālu no reāliem skaitļiem, jo šeit ir daudz nianšu.

Optimālākais risinājums ir pasūtīt nepieciešamo aprēķinu pie speciālista, kurš ņems vērā visus telpas parametrus. Siltuma zudumi notiek caur sienām, logiem, grīdu, griestiem un pat ventilāciju. Lai iegūtu precīzus skaitļus, jāņem vērā viss bez izņēmuma.

Tālāk jāaprēķina cauruļu izmēri apkures reģistram. Šim nolūkam jāizmanto formula:

Q= K* St*dt

burtu apzīmējumi:

• Q – reģistra siltuma jauda;
• K – siltuma pārneses koeficients, atkarīgs no caurules materiāla;
• St – siltuma atdeves laukums (vienāds ar PI skaitli reizinātu ar caurules diametru un garumu);
• dt – siltuma spiediens.

Attiecīgi, zinot Q un dt, atliek tikai izvēlēties caurules diametru un tās kopējo garumu. Pēc tam, atkarībā no reģistra konstrukcijas, šo cauruļvadu var sadalīt vairākos posmos, kas vēlāk tiks savienoti ar šķērssavienojumiem. No pēdējo siltuma atdevi, lai nesarežģītu aprēķinus, labāk neņemt vērā.

Savukārt dt skaitlis tiek aprēķināts, pamatojoties uz nepieciešamo temperatūru telpā (Tv) un tās rādītājiem padevē (Tp) un atgaitā (To) – kopā dt=(Tp+To)/2-Tv

Pieslēdzot caurules serpentīnā, katrs nākamais horizontālais segments saņem aptuveni par 10% mazāk siltumenerģijas nekā augšējais. Katru šādu reģistra cauruļvada posmu jāuzskata par atsevišķu bateriju. Savukārt siltumnesējs, pārvietojoties pa tiem, pakāpeniski un neizbēgami atdziest, siltums aizplūst telpā.

Vēl viens parametrs – attālums starp horizontālajām sekcijām (pamatcaurulēm), kas atspoguļo atsevišķa atzarojuma augstumu. Ja šo atstarpi padara pārāk mazu, tad siltuma plūsmas no augšas un apakšas sāks pārklāties, negatīvi ietekmējot viena otru.

Šis skaitlis jāizvēlas tā, lai tas būtu nedaudz lielāks par caurules diametru. Tad reģistra efektivitāte būs maksimāli iespējamā.

Ar sīkākiem apkures bateriju jaudas un to daudzuma aprēķiniem var iepazīties šeit.

Montāžas veikšanas īpatnības

Apkures reģistra uzstādīšanā nav nekā īpaši sarežģīta. Grūtības var rasties tikai tā metināšanā no atsevišķām caurulēm. Ja nav lielas pieredzes metināšanas darbu veikšanā, tad labāk vispirms praktizēties. Iegādājoties gatavu rūpnīcā ražotu ierīci, problēmām ar montāžu vispār nevajadzētu rasties.

Cauruļu reģistra piekarināšana pie sienām tiek veikta, izmantojot jaudīgus kronšteinus (āķus). Ja tas tiek novietots uz grīdas, tad pietiks ar dzelzs kājām. Svarīgi atcerēties, ka attiecīgais tērauda sildītājs sver diezgan daudz. Plus vēl tiek pievienots ūdens svars iekšpusē, tāpēc stiprinājumiem un statīviem jābūt īpaši uzticamiem.

Sekcijas caurules gali tiek aizvērti ar speciāliem sfēriskiem aizbāžņiem vai sametināti, izmantojot nelielus tērauda apļus, kas izgriezti no lokšņu dzelzs. Armatūras ar ārējo vītni gaisa izvades krāna uzstādīšanai un pieslēgšanai apkures sistēmai tiek iegrieztas tieši caurules sieniņās vai gala plāksnē.

No tērauda izgatavotās baterijas virsmu vēlams pārklāt ar karstumizturīgu krāsu. Pateicoties tai, ierīce ne tikai kļūs vizuāli estētiskāka, bet arī iegūs papildu aizsardzību pret koroziju.

Detalizētu instrukciju apkures reģistru izgatavošanai pašu spēkiem var izlasīt šajā materiālā.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk apkopotie video materiāli palīdzēs Jums izprast visus apkures reģistra aprēķinu un tā montāžas nianses telpā.

Reģistra izgatavošanas tehnoloģija no profila taisnstūra caurules:

Apkures reģistra priekšrocības un jaudas aprēķins:

Ja nepieciešams apsildīt lielu telpu pēc kubatūras, tad reģistrs no gludsienu tērauda caurulēm tam ir ideāli piemērots. Ja ir metināšanas darbu veikšanas prasme, šādu paštaisītu akumulatoru ar savām rokām salikt nav sarežģīti. Jums tikai precīzi jāaprēķina šīs ierīces parametri un pareizi jāizvēlas tai cauruļu izstrādājumi.

Vai palikuši jautājumi, atradāt nepilnības vai Jums ir vērtīga informācija, ar kuru Jūs varat dalīties ar mūsu vietnes apmeklētājiem? Lūdzu, atstājiet savus komentārus, uzdodiet jautājumus atsauksmju veidlapā, kas atrodas zem raksta.